而生物活性炭工藝(BAC)則因通過活性炭吸附和生物降解的協(xié)同作用可更高效地去除水中溶解性有機物。所以，研究人員嘗試在浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)中投加粉末活性炭(PAC)，構(gòu)建出膜-粉末炭吸附生物反應(yīng)器
　　水處理設(shè)備中膜分離法的原理分析

　　⑴膜：能夠把流體相分隔為互不相通的兩部分，這兩部分之間能存在“傳質(zhì)”的薄的物質(zhì)。

　　⑵膜的特征：一是無論厚度多少都必須有兩個界面，兩個界面分別與兩側(cè)流體相接觸，二是要具有選擇透過性，可允許一側(cè)流體中一種或幾種物質(zhì)通過，而不允許其他物質(zhì)通過。

　　⑶膜分離：利用膜的選擇透過性能將離子或分子或某些微粒從水中分離出來的過程。用膜分離溶液時，使溶質(zhì)通過膜的方法稱為滲析，使溶劑通過膜的方法稱為滲透。

　　⑷膜分離的特點：

　　⑸根據(jù)溶質(zhì)或溶劑透過膜的推動力和膜種類不同，水處理中膜分離法通常可以分為：電滲析、反滲透、超濾、微濾。

　　浸沒式膜生物反應(yīng)器可有效應(yīng)對氨氮污染

　　當(dāng)前，水源污染日趨嚴(yán)重和給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高的雙重壓力，對給水深度處理提出了更高的要求。作為以超濾為核心技術(shù)的第三代凈水工藝，也在“與時俱進”中不斷尋求著自身發(fā)展。近日，在“全國給水深度處理研究會2009年年會”上，中國工程院院士李圭白就浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)在飲用水處理領(lǐng)域研究的進展情況和與會代表進行了分享，他尤其強調(diào)浸沒式膜生物反應(yīng)器可高效降解水源中的氨氮，能夠有效地應(yīng)對氨氮突發(fā)污染。同時，在浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)基礎(chǔ)上構(gòu)建的一體化膜混凝吸附生物反應(yīng)器(MCABR)在飲用水深度凈化方面優(yōu)勢明顯。

　　浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)憑借占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)良等特點已在污水處理領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。而在飲用水處理領(lǐng)域，浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)技術(shù)還相對較新。

　　據(jù)李圭白介紹，浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)由于通過底部曝氣，可使反應(yīng)器內(nèi)始終保持充足的溶解氧，因而對高氨氮原水的處理效果明顯優(yōu)于生物活性炭工藝(BAC)，所以可以更好地解決水源水中的氨氮污染問題，包括突發(fā)性的氨氮沖擊負荷。

　　而生物活性炭工藝(BAC)則因通過活性炭吸附和生物降解的協(xié)同作用可更高效地去除水中溶解性有機物。所以，研究人員嘗試在浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)中投加粉末活性炭(PAC)，構(gòu)建出膜-粉末炭吸附生物反應(yīng)器(MABR)，以強化對溶解性有機物的去除。實驗結(jié)果表明，在UF膜截留、微生物降解、粉末炭吸附的共同作用下，BDOC去除率為70.1%;AOC的去除率為48.5%，而應(yīng)用浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)，BDOC和AOC兩者的去除率分別僅為69.8%和44.3%。

　　此外，為進一步去除以憎水性大分子有機物為主的有機物，研究人員又嘗試在浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)中直接投加混凝劑，構(gòu)建出膜混凝生物反應(yīng)器(MCBR)。實驗表明：在生物反應(yīng)器中直接進行混凝并不會對反應(yīng)器中的微生物群落造成不良影響，而且在反應(yīng)器中投加聚合氯化鋁(PACl)進行混凝后，膜混凝生物反應(yīng)器(MCBR)對溶解性硫酸鹽的去除效率比浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)提高了76.9個百分點，同時，出水中幾乎檢測不到磷，使得出水生物穩(wěn)定性得到顯著提高。

　　經(jīng)以上研究，以李圭白為首的研究人員又嘗試在浸沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR)中同時投加混凝劑和吸附劑，構(gòu)建一體化膜混凝吸附生物反應(yīng)器(MCABR)。實驗結(jié)果表明，單獨UF對進水有機物去除能力較低，對DOC和UV254的平均去除率僅為11.1%和11.4%，而傳統(tǒng)SMBR對去DOC和UV254的除率分別提高到19.4%和16.4%，這意味著生物降解作用對去除兩個指標(biāo)的貢獻分別為8.3%和5.0%;當(dāng)聚合氯化鋁(PACl)投加到反應(yīng)器中之后，膜混凝生物反應(yīng)器(MCBR)對DOC和UV254的去除率分別達到44.0%和54.5%，表明聚合氯化鋁(PACl)的混凝作用對DOC和UV254去除的貢獻分別為24.6%和38.1%;當(dāng)粉末活性炭(PAC)進一步頭加到系統(tǒng)中后，一體化膜混凝吸附生物反應(yīng)器(MCABR)對兩個指標(biāo)的去除率分別提高到63.2%和75.6%，表明在MCABR中PAC的吸附作用對去除DOC和UV254的貢獻分別為19.2%和21.1%。可見，該一體化工藝飲用水深度凈化功能優(yōu)良。
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